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智能车辆自适应轨迹跟踪控制方法研究
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作者 张硕 李潇 +3 位作者 陈轶嵩 赵轩 余强 余曼 《汽车安全与节能学报》 北大核心 2025年第2期303-314,共12页
针对智能车辆在变速度和变路面附着系数工况时轨迹跟踪精度和操纵稳定性差的问题,设计了一种基于模型预测控制(MPC)的自适应轨迹跟踪控制方法。基于侧向力滑模观测器和魔术轮胎逆模型设计轮胎等效侧偏刚度估计方法,实时修正动力学模型参... 针对智能车辆在变速度和变路面附着系数工况时轨迹跟踪精度和操纵稳定性差的问题,设计了一种基于模型预测控制(MPC)的自适应轨迹跟踪控制方法。基于侧向力滑模观测器和魔术轮胎逆模型设计轮胎等效侧偏刚度估计方法,实时修正动力学模型参数;制定了兼顾路面附着系数和行驶车速的动态预测时域控制策略,建立了自适应MPC的轨迹跟踪控制器;通过Simulink-CarSim联合仿真验证在变附着系数路面变速双移线工况下该方法的有效性。结果表明:与传统MPC控制方法相比,该文设计的方法在高附着系数路面中高速变速行驶时,操纵稳定性得以改善,略微牺牲跟踪精度,平均横摆角速度能改善19.82%;在变附着系数路面低中速变速行驶时平均横向偏移量和平均横摆角速度分别降低了84.90%和46.23%,能够有效改善轨迹跟踪控制精度和操纵稳定性。 展开更多
关键词 轨迹跟踪 模型预测控制(MPC) 侧偏刚度估计 变预测时域
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模型车轮胎侧偏刚度的参数辨识方法 被引量:20
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作者 李玲 马力 +3 位作者 牟宇 徐超 李文茹 施树明 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2016年第12期1508-1514,1466,共8页
鉴于高速转弯等极限工况下,采用实车实验法研究车辆的稳定性存在极大的危险性,采用模型车代替实车进行车辆稳定性实验。研究车辆的动力学特性,须先获取轮胎参数,特别是轮胎的侧偏刚度。本文中首先基于2自由度车辆模型,推导了轮胎侧偏刚... 鉴于高速转弯等极限工况下,采用实车实验法研究车辆的稳定性存在极大的危险性,采用模型车代替实车进行车辆稳定性实验。研究车辆的动力学特性,须先获取轮胎参数,特别是轮胎的侧偏刚度。本文中首先基于2自由度车辆模型,推导了轮胎侧偏刚度的参数辨识模型,并采用低速圆周实验法测定了轮胎线性区域的侧偏刚度。然后,根据测得的轮胎侧偏刚度,一方面通过计算前轮转角并和利用Ackermann转向几何学得到的前轮转角进行对比,直接验证了参数辨识法测定轮胎侧偏刚度的准确性;另一方面通过计算轮胎魔术公式系数,间接验证了参数辨识法测定轮胎侧偏刚度的准确性。 展开更多
关键词 2自由度车辆模型 侧偏刚度 参数辨识 Ackermann转向几何 轮胎魔术公式
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基于HSRI模型的参数自适应质心侧偏角观测器的设计 被引量:10
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作者 罗文发 吴光强 郑松林 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2013年第3期249-255,291,共8页
首先对全维车速观测器进行降维处理,以减少观测器的在线计算量,并设计了非线性级联车速观测器。接着,对路面附着系数和轮胎侧偏刚度进行参数自适应估计,以提高质心侧偏角的估计精度,并基于HSRI轮胎模型设计了参数自适应非线性质心侧偏... 首先对全维车速观测器进行降维处理,以减少观测器的在线计算量,并设计了非线性级联车速观测器。接着,对路面附着系数和轮胎侧偏刚度进行参数自适应估计,以提高质心侧偏角的估计精度,并基于HSRI轮胎模型设计了参数自适应非线性质心侧偏角观测器。在估算轮胎侧偏刚度时采用无侧向车速的车辆模型,以避免车辆动力学模型与侧向车速观测器的耦合作用,并引入带双重遗忘因子的递推最小二乘法,以保持算法的修正能力和解除不同估计参数之间误差的耦合作用。最后采用Simulink与Carsim动力学仿真软件进行联合仿真验证,结果表明所设计的参数自适应非线性质心侧偏角观测器是有效的,估计精度满足ESC控制的工程要求。 展开更多
关键词 非线性质心侧偏角观测器 参数自适应 HSRI轮胎模型 路面附着系数 侧偏刚度
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基于系统辨识的轮胎侧偏刚度二元二阶参数模型求解 被引量:2
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作者 刘喜东 马建 《汽车技术》 北大核心 2008年第4期33-36,共4页
以系统辨识为出发点,建立了大型客车3自由度模型,构造了前、后轮胎侧偏刚度关于侧偏角和垂直载荷的二元二阶参数模型,推导出了侧偏力和横摆力矩的三元二阶模型。运用最小二乘回归分析方法对多输入、输出系统的参数进行了递推估计,并根... 以系统辨识为出发点,建立了大型客车3自由度模型,构造了前、后轮胎侧偏刚度关于侧偏角和垂直载荷的二元二阶参数模型,推导出了侧偏力和横摆力矩的三元二阶模型。运用最小二乘回归分析方法对多输入、输出系统的参数进行了递推估计,并根据试验数据对实车的轮胎侧偏刚度模型进行了求解和验证。结果表明,所使用的理论和方法具有良好的可信性和实用性。 展开更多
关键词 轮胎 侧偏刚度 系统辨识 参数模型
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轮胎偏滚特性模型及其在飞机机轮摆振中的应用 被引量:1
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作者 周进雄 诸德培 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第1期6-8,共3页
提出了一种二阶近似的轮胎偏滚力学特性模型。以该模型为基础,研究了轮胎偏滚刚度对飞机机轮摆振的影响。结果表明,轮胎偏滚刚度是影响飞机机轮摆振的重要参数。
关键词 轮胎 偏滚特性模型 偏滚刚度 机轮摆振 飞机
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基于非线性二自由度模型的线控转向系统变角传动比设计 被引量:10
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作者 商高高 张杰 《重庆理工大学学报(自然科学)》 CAS 北大核心 2018年第9期6-13,共8页
在分析不同附着系数路面轮胎侧向力和侧偏角关系基础上,对同一附着系数路面下轮胎侧偏角进行分区、侧偏曲线线性化,建立非线性二自由度车辆模型。基于横摆角速度增益一定设计理想角传动比。对基于非线性二自由度模型和线性二自由度模型... 在分析不同附着系数路面轮胎侧向力和侧偏角关系基础上,对同一附着系数路面下轮胎侧偏角进行分区、侧偏曲线线性化,建立非线性二自由度车辆模型。基于横摆角速度增益一定设计理想角传动比。对基于非线性二自由度模型和线性二自由度模型设计角传动比的车辆进行双移线仿真分析。仿真结果表明:在低附着系数路面,基于非线性二自由度模型设计的车辆方向盘转角和质心侧偏角减小,减少了驾驶员通过方向盘对车辆的修正次数,减轻了驾驶负担;横摆角速度和侧向加速度也相应减小,提高了车辆在低附着系数路面驾驶的稳定性。在高附着系数路面,基于两种不同模型设计角传动比的车辆,方向盘转角、车辆状态参数变化不大。 展开更多
关键词 线控转向 轮胎侧偏刚度 非线性 建模仿真
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车辆横摆转动惯量及轮胎侧偏刚度识别方法的研究 被引量:4
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作者 白艳 管欣 《科学技术与工程》 北大核心 2015年第9期125-128,共4页
车辆参数辨识在汽车正逆向开发及控制器设计等方面是必要前提与技术难点。目前参数的获取主要有两种方法:通过仪器测量的方法和系统辨识技术。研究了一种能够识别横摆转动惯量及轮胎侧偏刚度的实验辨识方法。该方法通过汽车转向盘转角... 车辆参数辨识在汽车正逆向开发及控制器设计等方面是必要前提与技术难点。目前参数的获取主要有两种方法:通过仪器测量的方法和系统辨识技术。研究了一种能够识别横摆转动惯量及轮胎侧偏刚度的实验辨识方法。该方法通过汽车转向盘转角脉冲输入获得的实验数据,首先采用时域法辨识车辆横摆角速度对转向盘转角和侧向加速度对转向盘转角的传递函数,再通过非线性最小二乘法拟合传递函数中包含的横摆转动惯量和前后轮胎侧偏刚度,使所得频响特性和辨识所得频响特性误差最小,最后通过仿真验证该方法的理论可行性。所提的实验辨识获得横摆角速度和轮胎侧偏刚度参数的优点是无需特制或购买专用测量设备,尤其在实验条件受限情况下,更具有重要的工程实际意义。 展开更多
关键词 横摆转动惯量 轮胎侧偏刚度 系统辨识 二自由度车辆模型 非线性最小二乘法
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